這里是科學美國人——60秒科學系列,我是維特·吉布斯
想象一下,只用吸入器深吸一口氣然后往杯子里排尿,就可以進行早期肺癌篩查 。
麻省理工學院健康科學與工程系的教授桑吉塔·博蒂亞在2016年的TED演講中描述了這一可能性:
“如果有個非常小的探測器,可以在你體內循環,找到腫瘤并向外界發出信號,會怎么樣?這聽起來有點像科幻小說的情景 。但實際上,納米技術就能使我們做到這一點 。”
博蒂亞的想法是發明無毒納米探針,醫生可以將其放入血液、肺或腸道來探測小腫瘤,在它們較容易治療時就發現,以免腫瘤增長到擴散全身并損害重要器官 。
“我夢想著有一天,我們不用昂貴的篩查設備進行腸鏡檢查、乳房X光檢查或子宮頸抹片檢查,而是可以打一針,等一小時,用紙片做尿檢 。”
2017年,博蒂亞的團隊在《自然·生物醫學工程》上報告了一項概念驗證實驗,展示了這種檢測小鼠早期卵巢癌的納米探針 。
現在,該團隊進一步完善了這項技術,創造出比現在使用的CT掃描更靈敏的肺癌篩查測試技術 。這個團隊由哈佛大學和麻省理工學院的研究人員組成,他們在4月1日出版的《科學·轉化醫學》期刊上描述了他們的研究 。
肺癌死亡人數占美國每年癌癥死亡珍數的近四分之一,主要是因為大多數肺癌病例直到癌癥擴散到其它部位才被發現 。
然而,如果肺癌能早發現早治療,那大多數患者至少能存活5年 。但由于價格昂貴,CT篩查肺癌并未在全世界廣泛應用,而且90%以上的陽性檢測結果是良性增生,并不是癌癥 。因此這種篩查會導致大量不必要的創傷性活檢 。
在博蒂亞的研究中,她通過轉基因讓小鼠長出與人類非常相似的肺腫瘤,相比其他篩查方法,這種納米探針能檢測到小近50倍的腫瘤 。而且不會產生假陽性 。
納米探針的設計是為了在接近某些類型的肺腫瘤時釋放報告分子 。一旦釋放,報告分子會進入血液,被腎臟過濾出來,然后通過尿液排出體外 。
研究團隊目前致力于重新改造納米探針,使其變成可吸入粉末形式,或裝進噴霧器中 。如果成功,那該技術將必須經過幾年的臨床試驗,才能應用于篩查肺癌患者 。
“我希望這意味著,有一天我們能在腫瘤開始生長不到10年內就能檢測到,讓患者更早接受治療,我們可以用早期檢測拯救更多生命 。”
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